EP3169528B1

EP3169528B1 - Caisson d'aspiration, systeme de transport de supports plans, et machine d'impression ainsi equipee

Info

Publication number: EP3169528B1
Application number: EP15737990.0A
Authority: EP
Inventors: Pascal MARCIANO
Original assignee: Bobst Mex SA
Current assignee: Bobst Mex SA
Priority date: 2014-07-18
Filing date: 2015-07-15
Publication date: 2019-12-11
Anticipated expiration: 2035-07-15
Also published as: KR101900626B1; EP3169528A1; US10046573B2; TWI637856B; CN106660375B; ES2768724T3; WO2016008596A1; JP6348664B2; US20170157955A1; IL249493B; IL249493A0; CN106660375A; KR20170023128A; TW201612021A; JP2017522250A

Description

La présente invention concerne un caisson d'aspiration pour un système de transport de supports plans dans une machine d'impression de supports plans. L'invention se rapporte à un système de transport de supports plans comprenant au moins un caisson d'aspiration. L'invention se rapporte également à une machine d'impression de supports plans, équipée avec un système de transport de supports plans comprenant au moins un caisson d'aspiration.
Une machine d'impression est utilisée dans l'industrie de l'emballage pour l'impression de supports plans, tels que des feuilles, ou un web de papier ou de carton. La machine comprend plusieurs stations successives. Une première station située la plus en amont est une station d'introduction introduisant successivement le support. La station d'introduction alimente plusieurs stations d'impression, sous la forme d'un ou de plusieurs groupes imprimeurs placés les uns à la suite des autres. Chacun des groupes imprimeurs imprime une couleur spécifique avec une encre présentant la coloration équivalente. La machine peut accepter facilement des formats différents de support. Une station de réception qui collecte le support imprimé avec une image est prévue en fin de machine.
Dans le cas de l'impression de feuilles de carton, plus particulièrement de carton ondulé, la technologie la plus fréquemment employée est l'impression en flexographie, avec utilisation de groupe flexo. L'impression digitale se développe également de plus en plus, avec utilisation de groupes imprimeurs munis de têtes d'impression digitales, par exemple de type jet d'encre. Cette technologie d'impression permet au fabriquant d'emballage de changer très rapidement de travail pour imprimer de nouvelles feuilles à partir d'un fichier informatique représentatif de l'emballage.
Les machines d'impression comprennent un ou plusieurs groupes imprimeurs, en fonction du nombre de couleurs souhaitées. Le support est déplacé longitudinalement de l'amont vers l'aval à partir de la station d'introduction, vers les groupes imprimeurs, jusqu'à la station de réception. Pour obtenir une image finale de qualité sur le support imprimé, il est notamment nécessaire que tous les points imprimés de couleurs différentes se posent exactement les uns à côté des autres. Il est également nécessaire que les points imprimés ne soient pas déformés.
La qualité de l'impression obtenue sur le support plan dépend non seulement de la qualité des machines d'impression, de la qualité des encres utilisées, de la qualité des supports introduits, mais également de la qualité et de la précision du ou des systèmes de transport utilisés.
Le transport du support est assuré par un système de transport vacuum utilisant soit un tapis, soit des courroies plates, soit des rouleaux en acier entraînés pour déplacer le support longitudinalement d'un groupe imprimeur à l'autre de l'amont vers l'aval, de la station d'introduction jusqu'à la station de réception. Pour obtenir une qualité d'impression optimale, l'un des principes de base est que le transport assure une vitesse du support la plus régulière possible. Un autre principe est que le support doit être maintenu le plus fermement possible et doit être parfaitement guidé par le système de transport, afin de ne pas dévier lors l'impression par le ou les groupes imprimeurs ou entre le ou les groupes imprimeurs.

Etat de la technique

Le document US 6,471,430 décrit une machine d'impression de supports de type feuilles de papier ou de carton, comprenant un système de transport. Pour l'impression, les feuilles sont prises d'une alimentation en feuilles et transportées sur une première bande de transport sans fin. Les feuilles sont maintenues au cours de leur transport grâce à un système d'aspiration et passent sous des premiers groupes imprimeurs et sous un premier séchoir d'encre en aval des premiers groupes imprimeurs. Les feuilles sont ensuite retournées et sont transportées par une deuxième bande de transport sans fin sous des deuxièmes groupes imprimeurs et sous un deuxième séchoir d'encre pour être ensuite récupérées dans une station de sortie.
Les bandes de transport sont réalisées avec une série de trous traversant pour permettre l'aspiration d'air et obtenir l'effet de maintien permettant le transport des feuilles dans la machine. Des caissons d'aspiration sont placés sous les bandes de façon à générer le vide d'air.
Cependant, l'utilisation d'un système d'aspiration pour appliquer un vide d'air sous la bande de transport, et par ce biais plaquer les feuilles à imprimer, présente certains inconvénients. Le vide créé se répercute au niveau des feuilles et plus précisément sur la position des feuilles guidées. Cela peut avoir une conséquence sur le processus d'impression, car des flux d'air parasites sont générés au niveau des bords avant, arrière et latéraux des feuilles.
Le vide d'air génère également des perturbations au niveau des séchoirs. En effet, ces séchoirs comprennent une partie d'aspiration qui est nécessaire pour aspirer l'humidité générée lors du séchage. Afin d'effectuer un séchage optimal, l'aspiration se fait à partir de la face imprimée des feuilles et vers le haut. Or, la présence de deux vides d'air dans des directions opposées, à la fois en dessous pour le maintien des feuilles sur la bande et au dessus pour le séchage des feuilles, va affecter la planéité des feuilles et la précision du transport.
JP2005096135 décrit un système de transport avec une bande sans fin comprenant des moyens d'aspiration et un compartiment d'aspiration.

Exposé de l'invention

Un objectif principal de la présente invention est de proposer un caisson d'aspiration destiné à un système de transport de supports plans dans une machine d'impression des supports plans. Un deuxième objectif est de prévoir un caisson d'aspiration pour transporter des supports devant être imprimés qui assure une bonne tenue de ces supports sur la bande de transport du système de transport. Un troisième objectif est de mettre au point un caisson d'aspiration permettant de minimiser les pertes de charge lorsqu'un support est transporté. Un quatrième objectif est de réaliser un caisson présentant des perturbations de la bande réduites au minimum. Un cinquième objectif est de d'adapter un système de transport à bande sans fin pour imprimer des supports plans comprenant au moins un caisson d'aspiration. Un sixième objectif est de résoudre les problèmes techniques mentionnés pour les caissons et les systèmes de transport de l'état de la technique. Un autre objectif encore est d'améliorer encore la qualité d'impression pour une machine d'impression de supports plans équipée avec au moins un groupe imprimeur.
Conformément à la présente invention, un système de transport est défini dans la revendication 1.
Le caisson d'aspiration est caractérisé en ce que le compartiment d'aspiration présente une face supérieure ouverte munie d'un agencement de maintien, permettant un déplacement de la bande.
Autrement dit, la face supérieure ouverte du compartiment permet de transférer directement le vide d'air à la bande et ainsi aux supports plans. La bande est maintenue et circule au niveau de la face supérieure.
La chambre d'aspiration à dimension ajustable permet d'ajuster facilement et simplement l'intensité du vide d'air appliqué. La face au niveau de laquelle passe la bande présente ainsi une zone d'aspiration variable, fonction des chambres ajustables. Ceci permet de maintenir une aspiration forte et optimale au niveau de la ou des zones d'aspiration, afin de conserver la planéité des supports plans, l'absence de déplacement des supports plans par rapport à la bande de transport et donc la précision du transport.
La surface de cette zone varie par exemple en fonction du format des supports plans devant être transportés et imprimés. Le fonctionnement de la machine d'impression des supports va être optimal, le vide d'air étant appliqué directement sous la bande de transport dont l'étendue est limitée à la zone dans laquelle se trouve le support plan transporté. Le format des chambres fournissant le vide d'air sous les supports transportés va être adapté, afin de ne pas perturber le fonctionnement des séchoirs.
Un support plan est défini, à titre d'exemple non exhaustif, comme étant en un matériau en feuille, en plaque, en bande continue tel que du papier, du carton plat, du carton ondulé, du carton ondulé contrecollé, du plastique flexible, par exemple du polyéthylène (PE), du polyéthylène téréphtalate (PET), du polypropylène biorienté (BOPP), ou d'autres polymères, ou d'autres matériaux encore. Le support plan est défini, à titre d'exemple non exhaustif, comme étant une feuille destinée à former une découpe, puis une boîte d'emballage.
La direction longitudinale est définie par référence à la trajectoire du support plan dans la machine d'impression, selon son axe longitudinal médian. Les directions amont et aval sont définies en faisant référence au sens de déplacement selon la trajectoire du support, suivant la direction longitudinale dans l'ensemble de la machine d'impression.

Brève description des dessins

L'invention sera bien comprise et ses divers avantages et différentes caractéristiques ressortiront mieux lors de la description suivante, de l'exemple non limitatif de réalisation, en référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels:

la Figure 1 représente une vue en perspective d'une machine d'impression, comprenant un système de transport et des caissons d'aspiration selon l'invention;
les Figures 2 à 5 représentent chacune respectivement une vue latérale, du dessus, de dessus en perspective aval et de dessus en perspective amont d'un caisson d'aspiration selon un premier mode de réalisation de l'invention; et
la Figure 6 représente une vue de dessus en perspective amont d'un caisson d'aspiration selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.

Exposé détaillé de modes de réalisation préférés

Comme l'illustre la Figure 1, une machine d'impression 1 est utilisée pour imprimer des supports de type éléments en plaque, par exemple des feuilles en carton ondulé. A titre d'exemple principal de réalisation, la machine 1 est une machine d'impression digitale, qui reprend par exemple certains éléments constitutifs décrits dans le document US 6,471,430 . La machine 1 comprend notamment un ensemble de quatre groupes imprimeurs 2, disposés en ligne les uns à la suite des autres.
Chacun des groupes imprimeurs 2 est muni d'au moins une tête d'impression digitale, sans contact par exemple à jet d'encre. A titre d'exemple, un jeu de têtes est orienté vers le bas, la face supérieure des feuilles transportées par la bande 6 étant alors imprimée. Les encres noir, cyan, magenta et jaune sont successivement imprimées par les groupes imprimeurs 2 sur les feuilles.
Les feuilles sont introduites (Flèches F en Fig. 1) par une station d'alimentation (non représentée), montée en amont de la machine d'impression 1 (non représentée). Les feuilles sont ensuite saisies, transportées, circulent longitudinalement F, et sortent F imprimées au niveau d'une station de réception (non représentée), montée en aval de la machine d'impression 1. Deux séchoirs 3, avec des tubulures d'évacuation de vapeur d'eau, sont placés en aval des groupes imprimeurs 2.
Les feuilles devant être imprimées sont transportées de l'amont vers l'aval par un système de transport 4. Le système de transport 4 comprend au moins un tapis ou une bande, dans ce cas une seule bande métallique sans fin 6, qui est montée entre un premier cylindre amont 7 et un deuxième cylindre aval 8. La bande sans fin 6 est ménagée avec un ensemble de trous traversant (non visibles en Fig. 1). Au moins l'un des deux cylindres 7 et 8 est entrainé en rotation (Flèche R en Fig. 1) au moyen d'un moteur 9, ce qui entraîne la bande 6. Les cylindres 7 et 8 et la bande 6 sont montés sur un châssis 10.
Les feuilles restent plaquées sur la bande 6, grâce à des caissons d'aspiration également appelé caissons vacuum 11, et passent sous les groupes imprimeurs 2 et séchoirs 3. Seuls les caissons vacuum 11 en amont des groupes imprimeurs 2, entre les groupes imprimeurs 2, et en aval des groupes imprimeurs 2 ont été représentés en traits tillés en Fig. 1.
Pour favoriser l'accroche et la tenue des encres qui vont être déposées par impression sur les feuilles de carton devant être imprimées, la machine d'impression 1 comprend favorablement un groupe d'enduction amont 12. Ce groupe d'enduction amont 12 est disposé en amont du premier groupe imprimeur 2, juste après la station d'alimentation. Le groupe d'enduction amont 12 est placé au droit du cylindre amont 7. Pour faire sécher l'enduction, un séchoir 3 peut être intercalé entre le groupe d'enduction amont 12 et le premier groupe imprimeur 2.
Pour favoriser la tenue et la protection des encres qui sont déposées par impression sur les feuilles de carton venant d'être imprimées, la machine d'impression 1 comprend favorablement un groupe d'enduction aval 13. Ce groupe d'enduction aval 9 est disposé en aval du dernier groupe imprimeur 2, et en aval des séchoirs 3, juste avant la station de réception. Le groupe d'enduction aval 13 est placé au droit du cylindre aval 8.
Sept caissons d'aspiration 11 sont montés sur le châssis 10 sous la bande 6. Les caissons 11 se trouvent situés entre la partie supérieure de la bande 6 qui transporte les feuilles et la partie inférieure de la bande 6 qui fait le retour. Chaque caisson d'aspiration 11 comprend une face supérieure, orientée en direction de la face inférieure de la bande 6, les feuilles étant plaquée sur la face inférieure de la bande 6. La bande 6 passe au niveau de la face supérieure. Chacun des séchoirs 3 est associé à un caisson d'aspiration 11. Chaque intervalle entre les groupes imprimeurs 2 est associé à un caisson d'aspiration 11.
Le caisson 11 selon un premier mode de réalisation comprend au niveau de la face supérieure un agencement de maintien de la bande 6 comprenant une série de rouleaux transversaux, équidistants et parallèles entre eux 14 (Figs. 2, 3, 4 et 5). Par souci de clarté, le rouleau central 14 a été enlevé pour le caisson 11 représenté en Fig. 3. Les rouleaux 14 sont maintenus libres de tourner grâce à des paliers. Les rouleaux 14 viennent à fleur de la face supérieure du compartiment 16. La bande 6 se déplace sur les rouleaux 14, ce qui limite les frottements et les vibrations.
Le caisson d'aspiration 11 comprend (Figs. 2 et 3) un compartiment d'aspiration 16, délimité par deux parois latérales amont et aval 17 et 18, deux parois longitudinales avant et arrière 19 et 21, et un fond 22. Par souci de clarté, la paroi avant 19 a été enlevée pour le caisson 11 représenté en Fig. 4. Le caisson 11 avec le compartiment d'aspiration 16 présente une face supérieure ouverte.
Le caisson 11 avec son compartiment 16 est en communication avec des moyens d'aspiration 23 comprenant par exemple un moteur 24 aptes à générer un vide d'air dans le compartiment 16.
Selon l'invention, le compartiment 16 est divisé en au moins deux chambres, dans ce cas trois chambres 26, 27 et 28. Une deuxième chambre avant 26 et une deuxième chambre arrière 27 entourent une première chambre d'aspiration centrale 28. La chambre centrale 28 est ajustable et présente une contenance variable choisie par l'opérateur. Les deux chambres avant et arrière 26 et 27 restent à pression ambiante.
La chambre centrale 28 est en communication avec les moyens d'aspiration 23, pour appliquer à travers les trous de la bande 6 le vide d'air aux supports transportés par la bande 6. Au centre du caisson 11, du compartiment 16, et ainsi de la chambre centrale 28, se trouve une ouverture 29 qui est liée aux moyens d'aspiration 23 utilisé pour créer le vide d'air.
La chambre centrale 28 est délimitée par deux cloisons mobiles 31 et 33. Une cloison mobile avant 31 sépare la deuxième chambre avant 26 de la première chambre 28 central. Une cloison mobile arrière 33 sépare la deuxième chambre arrière 27 de la première chambre 28 centrale. Le caisson d'aspiration 11 s'ajuste au format de la feuille transportée. Des joints ou bavettes souples en plastique (non visibles) assurent l'étanchéité de la chambre centrale 28 en venant frotter contre les parois latérales amont et aval 17 et 18 et contre le fond 22.
De manière préférentielle, la chambre centrale 28 et les chambres à pression ambiante 26 et 27 sont orientés longitudinalement, les cloisons mobiles 31 et 33 étant globalement orientés longitudinalement de l'amont vers l'aval.
Les cloisons mobiles 31 et 33 sont divergentes entre-elles, en étant avantageusement inclinées l'une par rapport à l'autre. Comme cela est visible en Fig. 3, les cloisons 31 et 33 sont favorablement inclinées l'une à l'autre (angles a1) par rapport à un plan vertical longitudinal médian passant par l'axe longitudinal médian L du caisson 11 et de la machine 1. Dans une telle configuration, il devient impossible de fermer complètement la chambre centrale 28 entre les deux cloisons mobiles 31 et 33. Les cloisons ont une configuration orientée en V vue de dessus, lorsqu'elles sont proches l'une de l'autre ce qui permet d'éviter l'obturation de l'ouverture 29 des moyens d'aspiration 23.
Le caisson 11 comprend de manière favorable des moyens d'actionnement 34 pour les deux cloisons mobiles 31 et 33 (voir Figs. 2 et 4). Les moyens d'actionnement 34 comprennent préférentiellement au moins un moteur, dans ce cas un seul moteur 36 actionnant et déplaçant les deux cloisons 31 et 33 par translation. Le moteur 36 est installé dans un logement situé derrière la paroi avant 19. Ce logement est particulièrement avantageux, car il permet l'ajout du moteur 36 à l'intérieur du volume du caisson d'aspiration 11, plutôt qu'à l'extérieur de celui-ci.
Les moyens d'actionnement 34 peuvent comprendre une vis sans fin 37. La vis 37 se déploie transversalement à travers le compartiment 16 sensiblement dans son centre. La vis 37 est maintenue en rotation grâce à des paliers. La vis 37 traverse chacune des deux cloisons mobiles 31 et 33 à l'aide d'une pièce formant coulisseau.
Un pignon 38 est fixé à la vis sans fin 37 au niveau de son extrémité avant. Le moteur 36 est mécaniquement connecté à un moyen d'entraînement comme une chaîne ou une courroie 39, qui fait tourner (Flèches A et B en Fig. 2) la vis sans fin 37 par l'intermédiaire du pignon 38.
La rotation de la vis sans fin 37 permet de rapprocher les cloisons 31 et 33 ou de les éloigner en fonction du sens de rotation de la vis 37. Les deux cloisons 31 et 33 sont favorablement positionnées symétriquement l'une par rapport à l'autre. Les deux cloisons 31 et 33 se déplacent transversalement d'avant en arrière et inversement (Flèches C et S en Fig. 3), symétriquement l'une par rapport à l'autre.
De préférence, le caisson 11 comprend des moyens de guidage de chacune des cloisons mobiles 31 et 33. Ces moyens de guidage peuvent être du type barres de guidage 41. Les barres 41 se déploient transversalement à travers le compartiment 16 sensiblement au niveau des parois latérales amont et aval 17 et 18. Quatre barres 41 sont prévues, avec une barre supérieure amont, une barre inférieure amont, une barre supérieure aval, une barre inférieure aval.
Dans une deuxième mode de réalisation de l'invention (voir Fig. 6), un caisson d'aspiration 42 comprend le compartiment d'aspiration 16, délimité par les deux parois latérales amont et aval 17 et 18, les deux parois longitudinales avant et arrière 19 et 21, et le fond 22. Le caisson 42 et le compartiment d'aspiration 16 présente une face supérieure ouverte.
Le caisson 42 avec son compartiment 16 est en communication avec des moyens d'aspiration 23. Au centre du caisson 42, du compartiment 16, et ainsi de la chambre centrale 28, se trouve une ouverture 29 qui est liée aux moyens d'aspiration 23 utilisé pour créer le vide d'air. Les deux cloisons utilisées 31 et 33 sont sensiblement analogues à celles du premier mode de réalisation.
Le caisson 42 selon le deuxième mode de réalisation comprend au niveau de la face supérieure un agencement de maintien de la bande 6, comprenant une première série de rouleaux avant 43. Ces rouleaux avant 43, par exemple au nombre de cinq, sont transversaux, équidistants et parallèles entre eux. L'agencement de maintien de la bande 6 comprend également une première série de rouleaux arrière 44. Ces rouleaux arrière 44, par exemple au nombre de cinq, sont transversaux, équidistants et parallèles entre eux. Les rouleaux avant 43 et arrière 44 sont maintenus libres de tourner grâce à des paliers. Les rouleaux avant 43 sont situés dans la continuité des rouleaux arrière 44.
L'agencement de maintien comprend trois patins, disposés longitudinalement, un patin avant 46, un patin central 47 et un patin arrière 48. Les rouleaux avant 43 sont séparés des rouleaux arrière 44 par les patins 46, 47 et 48. L'arête supérieure de ces patins 46, 47 et 48 vient à fleur de la face supérieure du compartiment 16.
La bande 6 se déplace en étant maintenue sur les rouleaux avant 43 et arrière 44. La partie centrale de la bande 6 glisse sur l'arête supérieure de ces patins 46, 47 et 48. Le maintien de la bande 6 par les séries de rouleaux 43 et 44 et par les patins 46, 47 et 48 permet d'éviter à la bande 6 de vibrer, et par voie de conséquence de perturber l'impression des feuilles par les groupes imprimeurs 2.
La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés. De nombreuses modifications peuvent être réalisées, sans pour autant sortir du cadre défini par la portée du jeu de revendications.
On peut aussi utiliser un tel caisson 11 dans d'autres parties de la machine d'impression 1, par exemple sous les groupes imprimeurs 2 ou d'autres modules. Alternativement, un moteur peut être prévu par cloison 31 et 33 avec des moyens d'actionnement (vis sans fin ou autre) propre à chaque couple moteur-cloison mobile.

Claims

Système de transport de supports plans avec au moins une bande sans fin (6) ménagée avec un ensemble de trous traversant, dans une machine d'impression des supports (1) équipée avec au moins un groupe imprimeur (2), comprenant au moins un caisson d'aspiration (11), comprenant:
- des moyens d'aspiration (23), aptes à générer un vide d'air, et

- un compartiment d'aspiration (16), divisé en au moins deux chambres distinctes (26, 27, 28), avec
une première chambre d'aspiration (28) présentant un volume ajustable avec une contenance variable, en communication avec les moyens d'aspiration (23), pour appliquer à travers les trous de la bande (6) le vide d'air aux supports transportés par la bande (6), et

une deuxième chambre à pression ambiante (26, 27),

la première et la deuxième chambre (28, 26, 27) étant orientés longitudinalement, et étant séparées l'une de l'autre par une cloison mobile (31, 33), de façon à ajuster le caisson d'aspiration (11) au format des supports plans transportés,
caractérisé en ce que le compartiment d'aspiration (16) présente une face supérieure ouverte munie d'un agencement de maintien (14, 43, 44, 46, 47, 48), la bande (6) se déplaçant sur l'agencement de maintien (14, 43, 44, 46, 47, 48).
Système selon la revendication 1, dans lequel l'agencement de maintien comprend au moins un rouleau (14, 43, 44).
Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'agencement de maintien comprend au moins un patin (46, 47, 48).
Système selon l'une des revendications précédentes, comprenant une chambre d'aspiration centrale (28) et deux chambres à pression ambiante (26, 27), la chambre d'aspiration centrale (28) étant délimitée et séparée des deux chambres à pression ambiante (26, 27) par deux cloisons mobiles (31, 33).
Système selon l'une des revendications précédentes, comprenant des moyens d'actionnement (34) de la cloison (31, 33), avec au moins un moteur (36) et une vis sans fin (37).
Système selon l'une des revendications précédentes, comprenant des moyens de guidage (41) de la cloison (31, 33).
Système selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel les deux cloisons (31, 33) sont positionnées et se déplacent symétriquement l'une par rapport à l'autre.
Système selon l'une des revendications 4 à 7, dans lequel les cloisons (31, 33) sont inclinées (a1) l'une à l'autre par rapport à un plan vertical longitudinal médian.
Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la bande (6) est montée entre un premier et un deuxième cylindres (7, 8), entrainés en rotation par au moins un moteur d'entraînement (9), et entrainant la bande (6) dans le sens de transport (F).
Machine d'impression de supports plans, équipée avec au moins un groupe imprimeur (2), comprenant un système de transport des supports (4), selon l'une des revendications précédentes.
Machine selon la revendication 10, comprenant un séchoir (3) associé à un caisson d'aspiration (11).
Machine selon la revendication 10 ou 14, dans laquelle le groupe imprimeur (2) est muni d'au moins une tête d'impression digitale.